TEKNOLOGI ELEKTRO MAJALAH ILMIAH Diterbit kan oleh : PROGRAM STUDI MAGIS TER TEK NIK ELEK TRO Universitas Udayana Bali

MAJALAH ILMIAH

TEKNOLOGI ELEKTRO

Sistem Smart Traffic Light Berbasis RFID Untuk Layanan Darurat,

I MadeAgung Pranata, Nyoman Pramaita , Nyoman Putra Sastra

Analisis Model Supply Pada Jaringan Sistem Kelistrikan di Fakultas Teknik Universitas Udayana Bukit Jimbaran,

Margareta Yuniari, I. A. D. Giriantari, I. W. Sukerayasa

Penerapan Text Mining dalam Spam Filtering untuk Aplikasi Chat,

Ni Luh Ratniasih, Made Sudarma, Nyoman Gunantara

Group Decision Support System (GDSS) Untuk Evaluasi Penawaran Pekerjaan Konstruksi Menggunakan Metode AHP dan Borda, Gede Ogiana, Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti, Wayan Gede Ariastina

Rancang Bangun Pemandu Tuna Netra Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler,

Muhammad Namiruddin Al-Hasan, Cok Indra Partha, Yoga Divayana

Peramalan Kurs Rupiah Terhadap US Dollar Menggunakan Metode Hibrid,

I Nyoman Sumerta Yasa, I Ketut Gede Darma Putra, N.M.A.E.D Wirastuti

Disain LieYo Hidro Generator Explorasi Energi Arus Lepas Pantai,

Lie Jasa, I Putu Ardana

Penentuan Pemanfaatan Aset Tanah Pemerintah Daerah dengan Sistem Informasi Geografis dan Metode Analitycal Hierarchy Process : Studi Kasus Pemprov Bali, Yudhamanik Kusuma, Linawati, Made Sudarma

Monitoring Menggunaan Daya Listrik Sebagai Implementasi Internet of Things Berbasis Wireless Sensor Network,

I Gusti Putu Mastawan Eka Putra, Ida Ayu Dwi Giriantari, Lie Jasa

Aplikasi Sensor Cahaya Sebagai Sensor Garis Pada Robot Berbasis Kontrol PID Dengan Pengaturan Kepekaan Cahaya Otomatis, I Made Niantara Riandana, I Nyoman Budiastra, Cok Gede Indra Partha

Sistem Pendukung Keputusan Untuk Penentuan Lokasi BTS PT. Smartfren Menggunakan Metode Fuzzy-AHP,

Putu Roy Nurbhawa, I Ketut Gede Darma Putra, Nyoman Gunantara

Analisis Pengaruh Distori Harmonisa Pada Pemasangan Grid TIE Inverter Dengan Menggunakan Simulink MATLAB,

I Dewa Gede Bayu Satya Nugraha, Cok Gede Indra Partha, I Wayan Arta Wijaya

Analisa Pengaruh Pemasangan Distributed Generation Terhadap Profil Tegangan Pada Penyulang Abang Karangasem,

I Nyoman Cita Artawa, I Wayan Sukerayasa, Ida Ayu Dwi Giriantari

NetFlow dalam Monitoring Penggunaan Internet, Komang Tania Prameçwari,

Nyoman Putra Sastra, Dewa Made Wiharta

Analisis THD dan Peningkatan Arus pada Kawat Netral Akibat Pengoperasian Beban Non Linier yang Tak Seimbang pada Sistem Tenaga Listrik di RSUD Kabupaten Klungkung, I Gusti Ngurah Dwipayana, I Wayan Rinas, I Made Suartika Implementasi Fuzzy Logic dan Algoritma Genetika dalam Pembebanan Ekonomis pada Sistem Pembangkitan di Bali,

Nasrul Faisal, Rukmi Sari Hartati, I Wayan Sukerayasa

Analisis Pengaruh Pemasangan Dynamic Voltage Restorer (DVR) terhadap Kedip Tegangan akibat Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa pada Penyulang Kampus, I Gusti Agung Alit Teja Kusuma Putra, I Wayan Rinas, Yanu Prapto Sudarmojo

Rancang Bangun Sistem Data Logger Berbasis Visual Pada Solar Cell,

I Putu Gede Mahendra Sanjaya, Cok Gede Indra Partha, Duman Care Khrisne

Analisis Penyambungan Distributed Generation Guna Meminimalkan Rugi-Rugi Daya Menggunakan Metode Particle Swarm Optimization (PSO), Rosalind Fawnia Margeritha, Rukmi Sari Hartati, Ngakan Putu Satriya Utama

Analisis Karakteristik Fenomena Pre-Breakdown Voltage Berbasis Pengujian pada Media Isolasi Minyak,

I Made Yulistya Negara, Daniar Fahmi, Dimas Anton Asfani, Dwi Krisna Cahyaningrum

Pengembangan Sistem Embedded Berbasis ARM Cortex M7 untuk Pengukuran Frekuensi Sensor QCM (Quartz Crystal Microbalance) Portabel, Lalu Sahrul Hudha, Didik R. Santoso, Setyawan P. Sakti

Vol. 16 No. 3 September – Desember 2017 P-ISSN: 1693-2951. e-ISSN:

2503-2372

Dite rbit kan o leh :

PROGR AM STUDI M AGIS TER

TEK NIK ELEK TRO

Universitas Udayana Bali

SUSUNAN DEWAN REDAKSI

MAJALAH ILMIAH TEKNOLOGI ELEKTRO

Penanggung Jawab

Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT. PhD.

Advisory Board

Ir. Linawati, M.Eng, M.Eng.Sc, Ph.D.

Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti,ST, MSc, PhD.

Editor-in-Chief

Dr. Ir. Lie Jasa, MT.

Managing Editor

Dr. Ir. I Made Oka Widyantara, MT.

Editorial Board

Prof. Ir. I A Dwi Giriantari, M.Eng,Sc, PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Prof. Dr. Ir. Rukmi Sari Hartati, MT,

Teknik Elektro, UNUD, Bali. | Prof. Dr. Ir. Ontoseno Penangsang, Teknik Elektro ITS, Surabaya. | Prof. Dr. I

Ketut Darma Putra, SKom, MT, Teknologi Informasi UNUD, Bali. | Wayan Gede Ariastina,ST, M.EngSc,

PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Ir. Linawati, M.Eng, M.Eng.Sc, Ph.D. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr.

Made Ginarsa,ST, MT, Teknik Elektro UNRAM, Mataram. | Dr. Nyoman Putra Sastra,ST, MT. Teknik

Elektro UNUD, Bali. | Dr. Drs. I Nyoman Sukajaya, MT. Matematik, GANESHA, Singaraja, Bali. | Dr. Kalvein

Rantelobo, ST, MT, Teknik Elektro, UNDANA, Kupang. | Ratna Ika Putri,ST, MT, Teknik Elektro, Politekni

Negeri Malang, Malang. | Cahyo Darujati, S.Kom, MKom, Sistem Komputer NAROTAMA, Surabaya. | Dr.

Ir. Ingrid Nurtanio, MT, Teknik Elektro, UNHAS, Makasar. | Dr. Iwan Setiawan, ST. MT, Teknik Elektro,

UNDIP, Semarang. | Dr. Ing. Setyawan Purnomo Sakti, M.Eng. Teknik Fisika, UNIBRAW, Malang. | Dr. Ir.

Dian Retno Sawitri, MT. Teknik Elektro, UDINUS, Semarang. | Dr. Ir. Ruri Suko Basuki, M.Kom. Sistem

Komputer, UDINUS, Semarang. | Dr. M Arif Soeleman, M.Kom. Teknik Informatika, UDINUS, Semarang.

| Dr. Purwoharjono, ST.,MT. Teknik Elektro UNTAN, Pontianak | Dr. Lilik Anifah, ST., MT. Teknik Elektro

UNESA, Surabaya, | Dr. Radi, STP., M.Eng, Teknik Pertanian dan Biosistem, UGM. Yogyakarta.

Reviewer

Prof. Dr. Ir. Ontoseno Penangsang, Teknik Elektro ITS, Surabaya. | Prof. Dr. Ir. Rukmi Sari Hartati, MT,

Teknik Elektro, UNUD, Bali. | Prof. Dr. Ir. Achmad Jazidie, Teknik Elektro ITS, Surabaya. |Prof. Ir. Ida Ayu

Dwi Giriantari,M.Eng,Sc. PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Prof. Dr. I Ketut Darma Putra, SKom, MT,

Teknologi Informasi UNUD, Bali. |Wayan Gede Ariastina,ST, M.EngSc, PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali.

|Dr. Ir. Lie Jasa, MT. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Ir. I Wayan Sukerayasa, MT. Teknik Elektro UNUD, Bali. |I

Nyoman Satya Kumara, ST. MSc,PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Nyoman Pramaita, ST, MT, PhD, Teknik

Elektro UNUD, Bali. | Dr. Ir. IB Alit Swamardika,M.Erg, Teknik Elektro UNUD, Bali. | Ir. Linawati, M.Eng,

M.Eng.Sc, Ph.D. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr. Ir. Made Sudarma, MASc. Teknik Elektro UNUD, Bali. |

Gede Sukadarmika, ST. MSc. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr. Made Ginarsa,ST, MT, Teknik Elektro

UNRAM, Mataram. | IGA Putu Raka Agung, ST, MT. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr. Nyoman Putra

Sastra,ST, MT. Teknik Elektro UNUD, Bali. | I Nyoman Satya Kumara, ST. MSc,PhD. Teknik Elektro UNUD,

Bali. | Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti,ST, MSc, PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr. Drs. I Nyoman

Sukajaya, MT. Matematik, GANESHA, Singaraja, Bali. | Dr. Kalvein Rantelobo, ST, MT, Teknik Elektro,

UNDANA, Kupang. | Ratna Ika Putri,ST, MT, Teknik Elektro, Politekni Negeri Malang, Malang. | Dr. Dewa

Made Wiharta,ST,MT. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Cahyo Darujati, S.Kom, MKom, Sistem Komputer

NAROTAMA, Surabaya. | Dr. Ir. Ingrid Nurtanio, MT, Teknik Elektro, UNHAS, Makasar. | Dr. Iwan

Setiawan, ST. MT, Teknik Elektro, UNDIP, Semarang. | Dr. Ing. Setyawan Purnomo Sakti, M.Eng. Teknik

Fisika, UNIBRAW, Malang. | Dr. Ir. Dian Retno Sawitri, MT. Teknik Elektro, UDINUS, Semarang. | Dr. Ir.

Ruri Suko Basuki, M.Kom. Sistem Komputer, UDINUS, Semarang. | Dr. M Arif Soeleman, M.Kom. Teknik

Informatika, UDINUS, Semarang. | Dr. Purwoharjono, ST.,MT. Teknik Elektro UNTAN, Pontianak | Dr.

Ramadoni Syahputra, ST., MT. Teknik Elektro UMY, Yogyakarta, | Dr. Lilik Anifah, ST., MT. Teknik Elektro

UNESA, Surabaya, | Dr. Radi, STP., M.Eng, Teknik Pertanian dan Biosistem, UGM. Yogyakarta. | Komang

Oka Saputra, ST., MT.,Ph.D Teknik Elektro UNUD, Bali. |

Alamat Redaksi

PROGRAM STUDI MAGISTER

TEKNIK ELEKTRO

Universitas Udayana Bali

email :

jteudayana@gmail.com | miteudayana@gmail.com |liejasa@unud.ac.id

Telp./Fax : 0361 239599

Di Index oleh :

Google Scholar | IPI | DOAJ | EBSCO | One Search | Base | OAJI | ARI |

SHERPA/RoMEO |JournalTOCs

Anggota dari :

MAJALAH ILMIAH

TEKNOLOGI ELEKTRO

Vol. 16 No. 3 September – Desember 2017 P-ISSN : 1693-2951,

e-ISSN : 2503-2372

Sistem Smart Traffic Light Berbasis RFID Untuk Layanan Darurat I MadeAgung Pranata, Nyoman

Pramaita , Nyoman Putra Sastra………..……….………. 1-7

Analisis Model Supply Pada Jaringan Sistem Kelistrikan di Fakultas Teknik Universitas Udayana Bukit

Jimbaran, Margareta Yuniari, I. A. D. Giriantari, I. W. Sukerayasa ………... 8-12

Penerapan Text Mining dalam Spam Filtering untuk Aplikasi Chat, Ni Luh Ratniasih, Made Sudarma,

Nyoman Gunantara ………..………. 13-18

Group Decision Support System (GDSS) Untuk Evaluasi Penawaran Pekerjaan Konstruksi

Menggunakan Metode AHP dan Borda, Gede Ogiana, Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti, Wayan Gede

Ariastina ………. 19-26

Rancang Bangun Pemandu Tuna Netra Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler,

Muhammad Namiruddin Al-Hasan, Cok Indra Partha, Yoga Divayana ………..…. 27-32

Peramalan Kurs Rupiah Terhadap US Dollar Menggunakan Metode Hibrid, I Nyoman Sumerta Yasa, I

Ketut Gede Darma Putra, N.M.A.E.D Wirastuti……….………….. 33-38

Disain LieYo Hidro Generator Explorasi Energi Arus Lepas Pantai, Lie Jasa, I Putu Ardana……….…. 39-43

Penentuan Pemanfaatan Aset Tanah Pemerintah Daerah dengan Sistem Informasi Geografis dan Metode

Analitycal Hierarchy Process : Studi Kasus Pemprov Bali, Yudhamanik Kusuma, Linawati, Made

Sudarma ……….….. 44-49

Monitoring Menggunaan Daya Listrik Sebagai Implementasi Internet of Things Berbasis Wireless

Sensor Network, I Gusti Putu Mastawan Eka Putra, Ida Ayu Dwi Giriantari, Lie Jasa ………. 50-55

Aplikasi Sensor Cahaya Sebagai Sensor Garis Pada Robot Berbasis Kontrol PID Dengan Pengaturan

Kepekaan Cahaya Otomatis, I Made Niantara Riandana, I Nyoman Budiastra, Cok Gede Indra

Partha……….……. 56-62

Sistem Pendukung Keputusan Untuk Penentuan Lokasi BTS PT. Smartfren Menggunakan Metode

Fuzzy-AHP, Putu Roy Nurbhawa, I Ketut Gede Darma Putra, Nyoman Gunantara ………..…… 63-71

Analisis Pengaruh Distori Harmonisa Pada Pemasangan Grid TIE Inverter Dengan Menggunakan

Simulink MATLAB, I Dewa Gede Bayu Satya Nugraha, Cok Gede Indra Partha, I Wayan Arta Wijaya

……….………… 72-78

Analisa Pengaruh Pemasangan Distributed Generation Terhadap Profil Tegangan Pada Penyulang

Abang Karangasem, I Nyoman Cita Artawa, I Wayan Sukerayasa, Ida Ayu Dwi Giriantari

…………..……….………. 79-85

NetFlow dalam Monitoring Penggunaan Internet, Komang Tania Prameçwari, Nyoman Putra Sastra,

Dewa Made Wiharta ……….……….

86-91

Analisis THD dan Peningkatan Arus pada Kawat Netral Akibat Pengoperasian Beban Non Linier yang

Tak Seimbang pada Sistem Tenaga Listrik di RSUD Kabupaten Klungkung, I Gusti Ngurah Dwipayana,

I Wayan Rinas, I Made Suartika………..

92-98

Implementasi Fuzzy Logic dan Algoritma Genetika dalam Pembebanan Ekonomis pada Sistem

Pembangkitan di Bali, Nasrul Faisal, Rukmi Sari Hartati, I Wayan Sukerayasa ………..……….. 99-105

Analisis Pengaruh Pemasangan Dynamic Voltage Restorer (DVR) terhadap Kedip Tegangan akibat

Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa pada Penyulang Kampus, I Gusti Agung Alit Teja Kusuma Putra, I

Wayan Rinas, Yanu Prapto Sudarmojo……….………. 106-113

Rancang Bangun Sistem Data Logger Berbasis Visual Pada Solar Cell, I Putu Gede Mahendra Sanjaya,

Cok Gede Indra Partha, Duman Care Khrisne ………. 114-121

Analisis Penyambungan Distributed Generation Guna Meminimalkan Rugi-Rugi Daya Menggunakan

Metode Particle Swarm Optimization (PSO), Rosalind Fawnia Margeritha, Rukmi Sari Hartati, Ngakan

Putu Satriya Utama……….………..………… 122-127

Analisis Karakteristik Fenomena Pre-Breakdown Voltage Berbasis Pengujian pada Media Isolasi

Minyak, I Made Yulistya Negara, Daniar Fahmi, Dimas Anton Asfani, Dwi Krisna Cahyaningrum… 128-132

Pengembangan Sistem Embedded Berbasis ARM Cortex M7 untuk Pengukuran Frekuensi Sensor QCM

(Quartz Crystal Microbalance) Portabel, Lalu Sahrul Hudha, Didik R. Santoso, Setyawan P. Sakti… 133-138

72

Teknologi Elektro, Vol. 16, No.03,September -Desember 2017

ISSN 1693 – 2951 Bayu Satya Nugraha: Analisis Pengaruh Distorsi Harmonisa…

1_{Mahasiswa, Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas}

Udayana, Jl. Pendidikan I perumahan. Graha Kerti blok H/6 Denpasar Selatan 80224 (tlp:083119635350; e-mail: idawegbayu@gmail.com)

2, 3 _{Staf pengajar,Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik}

Universitas Udayana, Jln. Jalan Kampus Bukit Jimbaran 80361 INDONESIA (telp: 0361-703315; fax: 0361-4321; e-mail: cokindra@unud.ac.id

Analisis Pengaruh Distori Harmonisa Pada Pemasangan

Grid TIE Inverter Dengan Menggunakan

Simulink MATLAB

I Dewa Gede Bayu Satya Nugraha1, Cok Gede Indra Partha2, I Wayan Arta Wijaya3

Abstract

—On

power system network, there are several

issues greatly affect the power quality of power system, one of which is harmonic. Harmonic is symptom formation of sine waves with frequencies multiple of fundamental frequency. Harmonic wave rides on a pure sine wave, wich form defect wave that is the sum of a pure sine wave with harmonic wave. Harmonic occurs due to the nonlinear load generated by the electric device, for example is inverter. In inverter harmonic occurs, due to switching process. This project calculated distortion harmonic wave generated in inverter before and after it is mounted filter. Type of filter used here is passive filter (single-tunned filter). The simulation result by using simulink MATLAB software, show that the THDv values are 38.94% and 27.43% for the initial condition and filter-used condition respectively. As the THDv value in the filter-used condition is out of IEEE standard, it is required to install some more filters.

I

ntisari

—

Dalam jaringan tenaga listrik, terdapat

beberapa permasalahan kualitas daya yang sangat

mempengaruhi suatu sistem tenaga listrik, salah satu adalah harmonisa. Harmonisa adalah gejala pembentukan gelombang-gelombang sinus dengan frekuensi kelipatan dari frekuensi fundamental. Gelombang harmonisa akan menumpang pada gelombang sinus murni, sehingga akan terbentuk cacat gelombang yang merupakan hasil penjumlahan gelombang sinus murni dengan gelombang harmonisa. Harmonisa terjadi akibat adanya beban nonlinier yang dihasilkan oleh peralatan listrik, salah satu contohnya adalah inverter. Pada inverter, harmonisa terjadi akibat adanya proses switching yang terjadi ketika inverter mengubah arus DC menjadi arus AC. Pada Penelitian ini akan dihitung berapa distorsi harmonisa yang di hasilkan pada inverter sebelum terpasangnya filter dan sesudah terpasangnya filter, dengan menggunakan software Simulink MATLAB. Pada penelitian ini menggunakan filter pasif berupa

single-tuned filter, hasil simulasi yang telah dilakukan pada

kondisi sebelum terpasangnya filter untuk nilai THDv sebesar 38.94% dan sesudah terpasangnya filter sebesar 27.43%. Selisih nilai, sebelum terpasang filter dan sesudah terpasangnya filter adalah sebesar 11.51%. hal ini masih melebihi standar IEEE 512 tahun 1992, sehingga diperlukan lebih dari satu filter untuk mengurangi harmonisa.

Kata Kunci— Kualitas Daya, PLTS, Harmonisa, Filter Pasif.

I. PENDAHULUAN

Setiap pembangkit listrik, memiliki beberapa permasalahan kualitas daya yang sangat mempengaruhi suatu sistem tenaga listrik, salah satu diantaranya adalah harmonisa. Harmonisa adalah gejala pembentukan gelombang-gelombang sinus dengan frekuensi kelipatan dari frekuensi fundamental. Gelombang harmonisa ini akan menumpang pada gelombang sinus murni sehingga terbentuk cacat gelombang (distorsi) yang merupakan hasil penjumlahan gelombang sinus murni dengan gelombang harmonisa. Harmonisa ini menyebabkan distorsi tegangan dan arus, di mana ia memiliki frekuensi yang merupakan kelipatan dari frekuensi dasar sistem. Sehingga gelombang tegangan dan arus yang dihasilkan tidak sinusoidal murni dan pada akhirnya dapat menyebabkan gangguan pada peralatan di sistem tenaga.[1]

Pada penelitian ini akan dilakukan analisa terhadap inverter, khususnya Grid Tie Inverter saja dan akan dilakukan perhitungan berapa besar harmonisa yang dihasilkan oleh

Grid Tie Inverter, dengan menghubungkan pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) sebagai sumber energi listrik utama. Dalam hal ini harmonisa terjadi terutama akibat adanya proses

switching yang terjadi ketika inverter mengubah arus listrik DC menjadi AC disamping itu inverter juga merupakan beban non linier. Hasil yang didapat dari pengukuran akan dianalisa dan dibandingkan dengan standar IEEE 512 tahun1992 apakah sesuai standar, jika belum akan diberikan solusi seperti pemasangan filter pasif (RLC) untuk mengurangi THD peralatan tersebut. Pada penelitian ini, analisa dilakukan dengan menggunakan software MATLAB.

II. SISTEM PLTS

A. Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Pembangkit Listrik Tenaga Surya, adalah pembangkit yang memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber penghasil listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil listrik adalah Photovoltaic yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell. Dengan alat tersebut sinar matahari dirubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron negatif dan positif didalam cell modul tersebut karena perbedaan elektron. Hasil dari aliran elektron-elektron akan menjadi listrik DC yang dapat langsung dimanfaatkan untuk mengisi battery / aki sesuai tegangan dan ampere yang diperlukan [2].

B. Grid Tie Inverter

Grid Tie Inverter adalah perangkat konverter DC-AC yang berfungsi merubah keluaran daya DC menjadi daya AC dan dapat bekerja terhubung dengan jala-jala PLN. Pada aplikasi pembangkit surya masukan, grid tie inverter berasal dari panel

Teknologi Elektro, Vol. 16, No. 3,September - Desember 2017 73

Bayu Satya Nugraha: Analisis Pengaruh Distorsi Harmonisa… p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372 surya dan keluaran grid tie inverter dapat dihubungkan dengan

beban PLN. Untuk memperoleh bentuk gelombang keluaran AC diperlukan pola pensaklaran yang dapat dihasilkan oleh teknik PWM (Pulse Width Modulation). Rangkaian filter bisa ditambahkan pada inverter dengan tujuan untuk memperoleh bentuk gelombang yang sinusoidal. [3].

Pada GTI (Grid Tie Inverter) memiliki komponen berupa, MOSFET, induktor, kapasitor, dan diode. Pada penelitian ini, komponen-komponen tersebut dibuatkan single line diagram pada MATLAB. Single line diagram tersebut dapat dilihat pada gambar 3.

C. Modul Surya

Pada penelitian ini menggunakan 1 buah modul surya dengan tipe SP-50-M36 dengan rata-rata daya maksimum sebesar 50W.Arus ketika daya maksimum (Imp) sbesar 2.85A, tegangan yang dikeluarkan ketika daya maksimum (Vmp) sebesar 17.4V. untuk lebih jelasnya spesifikasi modul surya dapat dilihat pada tabel 1

TABELI

SPESIFIKASI MODUL SURYA

Module Type SP- 50-M36

Rated Max.Power (Pmax) 50 W

Current at Pmax (Imp) 2. 85 A

Voltage at Pmax (Vpmax) 17.4 V

Short-circuit current (Isc) 3.04 A

Open circuit current (Voc) 22.4 V

Dimension (mm) 700 x 510 x 30

Number of Cells 36

Max. System Voltages 700 V

Temperature range -45˚C - +80˚C

D. Harmonisa

Harmonisa adalah gelombang tegangan atau arus sinusoidal yang memiliki frekuensi yang merupakan hasil kali integer dari frekuensi di mana suplai sistem dirancang untuk bekerja pada frekuensi 50 atau 60 Hz. Pada dasarnya, harmonisa sendiri adalah gejala pembentukan gelombang dengan frekuensi yang berbeda dan merupakan perkalian bilangan bulat dengan frekuensi dasarnya. Bilangan bulat pengali frekuensi dasar disebut angka urutan harmonisa. Harmonisa sendiri disebabkan oleh adanya beban nonliniear yang digunakan pada system tenaga listrik, contohnya seperti

converte, inverter, serta berbagai peralatan yang berhubungan dengan proses pensaklaran [4].

Gambar 1 gelombang arus dan tegangan harmonisa

E. Beban Linier

Beban linier adalah beban yang komponen arusnya proporsional terhadap tegangannya. Terdapat hubungan yang linier antara arus dan tegangan sehingga bentuk gelombang arus akan sama dengan bentuk gelombang tegangannya, seperti terlihat pada gambar 2. Beban linier menyerap arus sinusoidal bila disuplai oleh tegangan sinusoidal [5].

Gambar 2 gelombang beban linier

F. Beban Nonlinier

Beban yang komponen arusnya tidak proporsional terhadap komponen tegangannya, sehingga bentuk gelombang arusnya tidak sama dengan bentuk gelombang tegangannya. Tidak terdapat hubungan yang linier antara arus dan tegangan. Beban nonlinier akan menyerap arus nonsinusoidal demikian juga arus harmonik, walaupun disuplai oleh tegangan sinusoidal. Seperti gambar di bawah ini [5].

Gambar 3 Gelombang nonlinier

G. Dampak Harmonisa

Efek harmonisa yang terjadi dalam sistem tenaga listrik dapat mengakibatkan pengaruh yang tidak diinginkan, yaitu [3] :

74

Teknologi Elektro, Vol. 16, No.03,September -Desember 2017

ISSN 1693 – 2951 Bayu Satya Nugraha: Analisis Pengaruh Distorsi Harmonisa… 1) Usia (life time) peralatan elektronik menjadi

berkurang.

2) Interferensi sinyal (seperti Noise pada saluran telepon).

3) Rugi-rugi daya pada sistem tenaga listrik meningkat.

4) Penggunaan energi listrik menjadi tidak efisien. 5) Kualitas daya menjadi buruk, sehingga faktor daya

sistem menjadi lebih rendah.

Dari dampak harmonisa tersebut maka diperlukan peredaman harmonisa untuk menghindari kerusakan peralatan tenaga listrik.

H. Total Harmonic Distortions (THD)

Distorsi harmonisa disebabkan oleh peralatan nonlinier dalam suatu sistem tenaga listrik. Sebuah peralatan dikategorikan non linier apabila peralatan tersebut mempunyai output yang nilainya tidak sebanding dengan tegangan yang diberikan [4].

Gambar 4 gelombang terdistorsi

Pada gambar 2 memperlihatkan bentuk gelombang yang merupakan penjumlahan dari beberapa gelombang sinusoidal yang memiliki variasi frekuensi yang berbeda. Gelombang sinusoidal yang mempunyai frekuensi berbeda ini merupakan hasil kelipatan dari bilangan bulat dengan frekuensi fundamentalnya. Nilai distorsi harmonisa total (THD) dari suatu gelombang dapat dihitung menggunakan persamaan [4].

THD = ∑ (1)

Di mana Mh adalah nilai rms komponen harmonisa h dari

kuantitas M. kuanitas M dapat berupa besaran tegangan I maupun besaran arus V, sehingga THDI nilai distorsi

harmonisa arus total menjadi [4]:

THDi=

∑

100% (2)

Dengan THD = Distorsi Harmonisa Total (%) I1 = Arus frekuensi dasar (A).

Ih = Arus harmonisa ke –h (A).

Sedangkan untuk nilai distorsi harmonisa tegangan total (THDV) [4]:

THDv=

∑

100% (3) Dengan THD = Distorsi Harmonisa Total (%)

V1 = Tegangan frekuensi dasar (A).

Vh = Tegangan harmonisa ke –h (A).

Untuk THD memiliki standar yang sudah ditentukan dalam IEEE standart 519-1992 pada tabel 1.

TABELII

STANDAR BATAS DISTORSI TEGANGAN HARMONIC MAKSIMUM

Voltage at PCC Individual Comonent

Volage Distortion Total Voltage Distortion (THDV) V < 69 KV 3.00% 5.00% 69 KV <V < 161 KV 1.50% 2.50% V < 161 KV 1.00% 1.50% TABELIII

STANDAR BATAS DISTORSI ARUS HARMONIC MAKSIMUM

Distorsi Arus Harmonik Maksimum Dalam % Nilai Fundamental Ihs / IL THD < 20* 5.0 20 -50 8.0 50 – 100 12.0 100 – 1000 15.0 > 1000 20.0

*Seluruh perlengkapan pembangkitan daya dibatasi pada nilai arus distorsi ini, tanpa melihat nilai sebenarnya dari

Ihs / IL

Ihs = arus hubung singkat maksimum; IL = arus beban maksimum

Nilai-nilai ini hanya berlaku untuk skenario kasus yang terburuk yang dapat digunakan untuk kondisi operasi dengan waktu sedikitnya satu jam. Untuk kondisi-kondisi yang sesaat seperti starting beban, switching, dan keadaan non

steady-state lainnya, batas-batas ini mungkin bisa terlewati sampai 50%. [6].

I. Perancangan Filter Pasif

Untuk merancang suatu filter, terlebih dahulu diperlukan proses identifikasi terhadap orde harmonik yang akan dilakukan eliminasi. Data harmonik tegangan terbesar digunakan untuk menentukan harmonik dari orde berapa yang akan difilter dari sistem. Kriteria yang didasarkan pada tegangan harmonik lebih tepat untuk desain filter. Hal ini disebabkan karena lebih mudah menjamin tetap berada dalam batas tegangan yang layak daripada membatasi tingkat arus akibat adanya perubahan impedansi jaringan AC. Dalam perancangan filter pasif terdapat beberapa langkah yaitu [7] :

Teknologi Elektro, Vol. 16, No. 3,September - Desember 2017 75

Bayu Satya Nugraha: Analisis Pengaruh Distorsi Harmonisa… p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372 1) Menetukan faktor daya awal (PF0) dan faktor daya

yang diinginkan (PF1).

2) Menentukan nilai kapasitansi kapasitor sesuai dengan kebutuhan kompensasi faktor daya yang dihitung dengan persamaan:

Qc = P(tan φawal – tan φakhir) (4)

Dengan: Qc = Besarnya kompensasi daya reaktif yang diperlukan; P = Daya Aktif.

3) Menentukan tunning filter, untuk faktor keamanan filter dituning 5% dibawah orde aslinya.

n – (5% x 3) (5) Dimana: n = Orde harmonik

4) Menentukan nilai kapasitor dengan menggunakan persamaan: Xc = (6) C = . (7) Dimana: C = Nilai kapasitor (F) V = Teganga (v) f = Frekuensi (Hz)

Xc = Reaktansi akapsitif (Ohm)

5) Menetukan nilai induktor dengan menggunakan persamaan:

XL = (8)

L =

. . (9)

Dengan :

XL = Reaktansi induktif (Ohm)

n = Orde harmonik

III. METODEPENELITIAN

Analisis penelitian pengaruh distorsi harmonisa pada grid tie inverter dilakukan dengan cara membuat simulasi, atau simulink grid tie inverter terlebih dahulu pada software MATLAB. Alur analisis penelitian ini dapat dilihat pada gambar 3.

A. Pengumpulan Data Penelitian

Pengumpulan data dilakukan dengan mengukur 1 buah modul surya dengan menggunakan multitester. Untuk mengukur arus listrik multitester disetting ke ampere, untuk mengukur tegangan multitester di setting ke Volt. Pengukuran dimulai dari pukul 09.00 pagi hingga pukul 15.00, dan pengambilan data diambil setiap 15 menit.

B. Single Line diagram Inverter

Pada penelitian ini menggunakan software MATLAB untuk menggambar single line diagram inverter. Single line diagram direncanakan seperti gambar 4.

C. Menghitung Daya Semu

Pada penelitian ini diperlukan data daya yang dihasilkan oleh modul surya untuk menghitung harmonisa yang terjadi

pada inverter, dan menghitung filter yang diperlukan untuk meredam harmonisa.

D. Analisis Tegangan Menggunakan Software MATLAB

Analisis pada penelitian ini dibantu dengan menggunakan

software MATLAB, dengan memasukan data tegangan yang didapat pada pengukuran modul surya. dan mencatat hasil yang dikeluarkan pada simulink MATLAB.

Gambar 4 Diagram Alir Penelitian Mulai

Pengumpulan data yang diperlukan

Membuat single line diagramrangakaina Grid Tie

Inverter dan memasukan parameter data yang diperlukan pada Simulink MATLAB

Menghitung total daya semu

Analisis THD tegangan di setiap jam, menggunakan

software MATLAB

Analisis hasil simulasi lalu membandingkan hasil simulasi dengan standard IEEE 519-1992

Menarik kesimpulan

76

Teknologi Elektro, Vol. 16, No.03,September -Desember 2017

ISSN 1693 – 2951 Bayu Satya Nugraha: Analisis Pengaruh Distorsi Harmonisa…

Gambar 4 Single Line Diagram

E. Membandingkan Hasil Simulink Dengan Standar IEEE

Setelah mendapatkan hasil dari simulink MATLAB, dilanjutkan dengan membandingkan standar IEEE, apakah sudah memenuhi standar atau belum memenuhi standar. Jika belum memenuhi standar maka diperlukan pemasangan filter.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Data Hasil Pengukuran Pada Modul Surya

Pengambilan data tegangan dimulai pada pukul 09.00 WITA hingga pukul 15.00 WITA dengan menggunakan

multitester yang di set pada volt dan ampere. Rentang waktu yang digunakan untuk mengambil data tegangan yaitu setiap 15 menit. Dari pengambilan data tersebut tegangan rata-rata yang didapat sebesar 19.58V dan rata-rata arus hubung singkat yang didapat sebesar 2.61 A, perbedaan tegangan dan arus yang didapat tidak terlalu signifikan. Hasil keseluruhan dapat dapat dilihat pada tabel 3 berikut:

TABELIV

HASIL PENGUKURAN TEGANGAN

No. Waktu Voc

(V)

Isc (A) Pout V x A

(VA) 1 09.00 19.9 2.42 48.16 2 09.15 19.7 2.55 50.24 3 09.30 19.6 2.56 50.18 4 09.45 19.4 2.2 42.68 5 10.00 19.6 2.63 51.55 6 10.15 19.6 2.91 57.04 7 10.30 19.2 2.6 49.92 8 10.45 19.3 2.75 53.08 9 11.00 19.2 2.5 48.00 10 11.15 19.3 2.6 50.18 11 11.30 19.3 2.5 48.25 12 11.45 19.3 2.53 48.83 13 12.00 19.2 2.46 47.23 14 12.15 20.6 2.68 55.208 15 12.30 20.7 2.75 56.925 16 12.45 20 2.77 55.4 17 13.00 19.7 2.81 55.357 18 13.15 19.8 2.8 55.44 19 13.30 19.7 2.71 53.387 20 13.45 19.6 2.61 51.156 21 14.00 19.2 2.64 50.688 22 14.15 19.2 2.66 51.072 23 14.30 19.3 2.47 47.671 24 14.45 19.5 2.64 51.48 25 15.00 19.5 2.55 49.725 B. Hasil Pengukuran THDv

Untuk hasil pengukuran pada MATLAB hasil rata-rata THDv yang didapat dari pukul 09.00 hingga pukul 15.00 adalah sebesar 38.94%, sedangkan untuk hasil tiap 15 menit didapat sebesar 38.94%. Hasil yang didapat pada Simulink MATLAB tidak terdapat selisih antar THDv satu dengan yang lain, ini disebabkan karena perbedaan tegangan yang didapat tidak terlalu besar.

Salah satu contoh perhitungan Total Harmonic Distortion tegangan (THDv) yaitu pada tegangan 19.9V, dengan nilai h1=24.53, h2= 4.97, h3=4.97 yaitu sebagai berikut:

THDv = . !". " ! .

.#$ x 100% = 38.91%

Selisih hasil untuk tegangan 19.9V Simulink MATLAB dengan perhitungan manual adalah sebesar 0.03%. Keseluruhan hasil dari perhitungan dapat dilihat pada tabel 4 berikut:

TABELV

PERBANDINGAN HASIL THDV PADA PERHITUNGAN MANUAL DENGAN SIMULINK MATLAB No. Teganga n (V) Hasil THD pada simulasi MATLAB (%) Hasil THD pada perhitungan (%) Perbedaan Hasil Perhitungan dengan simulasi 1 19.9 38.94% 38.91% 0.03% 2 19.7 38.94% 38.93% 0.01% 3 19.6 38.94% 38.93% 0.01% 4 19.4 38.94% 38.95% 0.01% 5 19.2 38.94% 38.92% 0.02% 6 19.3 38.94% 38.93% 0.01% 7 20.6 38.94% 38.93% 0.01% 8 20.7 38.94% 38.91% 0.02% 9 20 38.94% 38.93% 0.01% 10 19.8 38.94% 38.94% 0.00% 11 19.5 38.94% 38.91% 0.03% Dari hasil THD pada Simulink Matlab 38,94% dan perhitungan yang didapat melebihi standard IEEE yaitu sebesar > 5%; sehingga diperlukan pemasangan filter untuk meredam harmonisa.

Teknologi Elektro, Vol. 16, No. 3,September - Desember 2017 77

Bayu Satya Nugraha: Analisis Pengaruh Distorsi Harmonisa… p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372 C. Perancangan Filter Pasif

Berdasarkan data pengukuran yang dilakukan, diperoleh nilai daya aktif (P) sebesar 43.44 watt, daya kompleks (S) sebesar 51.15 VA, tegangan nominal (V) 19.58 V, resistor 7.5 ohm. Harmonik terbesar ada pada orde ke-3 sehingga filter pasif akan didesain untuk mereduksi orde ke-3. Setelah dilakukan identifkasi terhadap orde yang akan dieliminasi, selanjutnya adalah menentukan nilai Power Factor (PF). Dalam tugas akhir ini menggunakan PF sebesar 0.85. perancangan filternya adalah sebagai berikut:

1) Menentukan PF awal dan akhir PF awal = 0.85 φ = 31.8˚ PF akhir = 0. 98 φ = 9.94˚ 2) Menentukan daya reaktif

Qc = 43.44 x (tan 31.8˚ - tan 9.94˚) Qc = 43.44 x (0.62 – 0.18) Qc = 43.44 x (0.44) Qc = 19.11 VAR

3) Menentukan frekuensi tuning, untuk faktor keamanan filter di tuning 5% dibawah orde aslinya.

3 – (5% x 3) = 2.85 4) Menentukan nilai kapasitor

Xc =

.#%_. & $%$.$%_. & 20.06Ω

C =

_{.$. .#+. +.+"}

=

1.59 x 10-4

F

5) Menentukan nilai inductor

X

L

=

+.+"_.%#

=

_%.+.+"

=

2.47Ω

L =

_{.$. .#+}.

=

_$.

. =

7.87x10-3 _H

D. Pemasangan Filter Pasif

Setelah terpasangnya filter pada Simulink MATLAB, kemudian filter di setting sesuai dengan data yang telah di hitung sebelumnya. Untuk resistornya yang bernilai 7.5Ω, dengan kapasitornya bernilai 1.59x10-4

F, dan untuk nilai induktornya adalah 7.87x10-3.

Hasil THDv rata-rata yang diperoleh dari pemasangan 1 buah filter pada Simulink MATLAB adalah sebesar 27.43%. hasil ini masih melebihi standard IEEE. Distorsi harmonisa dapat dikurangi dengan menambahkan jumlah filter, pada percobaan Simulink MATLAB untuk mengurangi distorsi harmonisa memerlukan 6 buah filter agar distorsi harmonisa yang dihasilkan dapat memenuhi standar IEEE 52-1992. Hasil percobaan untuk semua tegangan dapat dilihat pada tabel 6 berikut:

TABELVI

HASIL PEMASANGAN 6 BUAH FILTER PADA SIMULINK MATLAB

Volt (V)

Hasil THDv pada pemasangan n buah filter

1 2 3 4 5 6 19.9 27.01 15.61 10.55 7.54 5.57 4.02 19.7 26.99 15.59 10.57 7.61 5.41 4.06 19.6 27.03 15.60 10.54 7.66 5.43 4.08 19.4 27.01 15.58 10.54 7.58 5.48 4.11 19.2 27.00 15.60 10.56 7.66 5.55 4.15 19.3 27.00 15.60 10.60 7.62 5.51 4.14 20.6 27.02 15.60 10.55 7.58 5.64 3.80 20.7 27.02 15.61 10.58 7.54 5.62 3.80 20.0 27.01 15.60 10.58 7.67 5.54 4.01 19.8 26.99 15.58 10.61 7.58 5.60 4.05 19.5 27.01 15.61 10.57 7.54 5.45 4.09

Untuk hasil penurunan dari pemasangan filter dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5 Grafik hasil pemasangan 6 buah filter

Pada grafik menunjukan perbedaan antara tegangan 19.2V dengan tegangan 20.7V, tegangan 19.2V adalah tegangan terendah, yang didapat dari hasil pengukuran panel surya dan tegangan 20.7V adalah tegangan tertinggi yang didapat dari hasil pengukuran panel surya. Untuk perbedaan yang terlihat pada grafik tidak terlalu signifikan dari pemasangan filter 1 hingga filter 6, ini disebabkan karena perbedaan tegangan antara 19.2V dan 20.7V tidak terlalu besar. Pada simulasi penelitian ini, setelah terpasangnya filter terjadi penurunan harmonisa, hal ini disebabkan karena filter yang digunakan pada simulasi berupa Single-tuned Filter.

Filter umum ini biasa digunakan pada tegangan rendah. Rangkaian filter ini memiliki komponen berupa Resistor (R), Induktor (L), dan Kapasitor (C). Komponen-komponen tersebut dapat meredam frekuensi yang melebihi frekuensi fundamental, sehingga frekuensi yang lebih diredam dan membentuk gelombang sinusoidal.

Dari hasil pemasangan filter pada Simulink tersebut diketahui, untuk meredam harmonisa pada penelitian ini

27.02 15.61 10.58 7.54 5.62 3.87 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 1 2 3 4 5 6

Grafik pemasangan 6 buah filter

20.7 V JUMLAH FILTER H A R M O N I S A (%)

78

Teknologi Elektro, Vol. 16, No.03,September -Desember 2017

ISSN 1693 – 2951 Bayu Satya Nugraha: Analisis Pengaruh Distorsi Harmonisa… diperlukan pemasangan filter sebanyak 6 buah untuk

memenuhi standard IEEE std. 52-1992. V. KESIMPULAN

Kesimpulan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Hasil rata-rata THDv yang dihasilkan dari pemodelan

inverter pada Simulink MATLAB sebelum terpasangnya filter untuk setiap tegangan yang berbeda, adalah sebesar 38.94%. Rata-rata hasil perhitungan THDv menggunakan persamaan THDv adalah sebesar 38.93%. Nilai tersebut melebihi standar IEEE 52-1992 yakni < 5% untuk THDv. 2. Hasil rata-rata THDv yang dihasilkan dari pemodelan

inverter pada Simulink MATLAB setelah terpasangnya filter untuk setiap tegangan yang berbeda adalah, sebesar 4.03%, nilai tersebut sudah memenuhi standar IEEE untuk THDv. Jumlah filter yang diperlukan agar THDv memenuhi standar yaitu sebanyak 6 buah filter.

REFERENSI

[1] Sentosa. J. “Pengaruh Pada Gardu Trafo Tiang Daya 100 kVA di PLN APJ Surabaya Selatan” Surabaya. Universitas Kristen Petra Jurusan Teknik Elektro.2007.

[2] I K. A. Setiawan., I N. S Kumara., I W. Sukerayasa. “Analisis Unjuk Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Satu MWp Terinterkoneksi Jaringan Di Kayubihi Bangli”. Majalah Ilmiah

Teknologi Elektro. Vol. 13 No. 1.2014.

[3] Gunawan. A. “ Analisa Distorsi Harmonisa Pada Penyulang Abang Karangasem Setelah Terpasangnya Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)”. Denpasar, Universitas Udayana Jurusan Teknik Elektro. 2015. [4] A. I. Weking., I W. Rinas., A. K. Suwardana. “Simulasi Penentuan

Penempatan Filter Aktif Shunt Untuk Mendapatkan Distorsi Daya Yang Terkecil Di Blue Point Bay Villa & Spa”. Majalah Ilmiah

Teknologi Elektro. Vol. 12 No. 2.2013.

[5] I W. Rinas.“Analisis Perbandingan Penggunaan Filter Pasif dan Filter Aktif Untuk Menanggulangi THD Pada Sistem Kelistrikan Di Ruang Puskom Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana”.

Majalah Ilmiah Teknologi Elektro. Vol. 10 No. 1.2011.

[6] P. K. B. Sutawan., I N. S. Kumara.., W. G. Ariastina. “Simulasi Sistem Kontrol Operasi On Grid Serta Islanding Pembangkit Listrik Tenaga Surya Di Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana”. Majalah

Ilmiah Teknologi Elektro. Vol. 14 No. 2.2015.

[7] P. Hari . “Analisa Perancangan Filter Pasif Untuk Meredam Harmonik Pada Instalasi Beban Nonlinier”. Techno ISSN 1410-8607, Hal. 57-67, Vol. 13 No. 1 . April 2012